Модернизация советских цифровых вольтметров типа В7-хх

[Леонид Иванович]

Встроенный.

[62256]

Встроенный.

есть иной вариант: полноценный быстрый АЦП за 3-5$ (например, AD9203: 40MSPS 10bit, 2ns апертура), и ПЛИС в которой умножитель-сумматор. На выходе ПЛИС - ШИМ на головку (ну, чтобы никто не догадался, что нового внутри В3-57).
Для полосы В3-57 (5МГц) - параметров АЦП хватит с запасом даже для первой зоны Котельникова. А если допустить овернайквист - так 2нс это сотни мегагерц...
Я ведь правильно понимаю, что речь о модернизации мегагерцовых вольтметров, а не гигагерцовых? Так зачем греть проволочки - мегагерцы освоены цифрой уже второе (или третье) десятилетие.

[Леонид Иванович]

Да, в связке АЦП + ПЛИС получится неплохой вольтметр. АЦП есть и покруче, например, AD9265 (16 бит, 125 MSPS, апертура 1 нс).

[SM898]

Так на гигагерцах нет проблем,Аналоговые Девицы и всякие Хиттайты напекли кучу всего,
точность,правда,никакая во многих случаях.Но на СВЧ высокая точность не всегда нужна,
там очень много относительных измерений,да и многие промышленные приборы на эти диапа-
зоны точностью тоже не блещют. Но вот на НЧ....Радиолюбительских законченных конструкций
практически нет,недорогих промышленных тоже.А может просто потому,что это уже не сильно
кому и нужно. Все полезли в цифру и на ВЧ.Современные технологии....А кто несовремен-
ный,тому,кроме Ц-20,ничего и не надо.

[62256]

Да, в связке АЦП + ПЛИС получится неплохой вольтметр. АЦП есть и покруче, например, AD9265 (16 бит, 125 MSPS, апертура 1 нс).

16 бит сильно упростит аттенюатор, сведя его к двум-трем переключателям (1 реле, остальное проще), причем - программно управляемым для autorange. А сзади можно КОП врезать, или даже буржуазный COM-порт!

[Леонид Иванович]

А сзади можно КОП врезать, или даже буржуазный COM-порт!

КОП не менее буржуазный, это GPIB или IEEE-488. Что касается такого вольтметра, то обработку лучше делать на процессоре, тогда и интерфейс любой реализовать можно (для дома лучше всего USB), и обработку сделать любую (статистика всякая, min, max, avg). А ПЛИС должна лишь простейшие действия выполнять по обслуживанию АЦП и первичной обработке отсчетов. Но все равно мелкой CPLD не хватит, один умножитель требует много ресурсов. Нужна какая-то FPGA, лучше с аппаратными умножителями (так как частота дискретизации довольно высокая), например, младший Cyclone II. В качестве дополнительных плюшек можно реализовать цифровые взвешивающие фильтры (например, IEC-A), а также импульсные DC-измерения.

Но вот на НЧ....Радиолюбительских законченных конструкций практически нет, недорогих промышленных тоже. А может просто потому,что это уже не сильно кому и нужно. Все полезли в цифру и на ВЧ. Современные технологии....

Дело не в современных технологиях. RMS-вольтметр в радиолюбительской практике не нужен вообще. Я, например, в своё время много занимался аудио. Самая востребованная автоматизация - измеритель АЧХ, который помогал как в электрических, так и в акустических измерениях. Но там тестовый сигнал - синус, нет смысла делать RMS-измерения. С измерением шума сложнее, но зачем радиолюбителю какие-то абсолютные значения? Достаточно сравнения двух схем на предмет "шумит меньше/больше". RMS-вольтметр так ни разу и не понадобился, поэтому даже не возникало мысли его сделать.

[SM898]

Если надо просто определить,шумит меньше или больше,и не очень надо знать,насколько,
то да,я согласен,хватит обычного АС вольтметра.Но если в относительных измерениях захо-
тите дюстаточно точно узнать это самое отношение(например сигнал/шум),то тут всё таки
желательно применить RMS вольтметр, так как АС вольтметр и отношение покажет не совсем
правильно.Когда то сравнивал. Я 30 лет измеряю переменное напряжение (не обязательно
синус) RMS вольметром и,Вы знаете,как то доверие к нему больше,чем к АС (хотя у меня
есть и тот,и другой).

[Леонид Иванович]

Для синуса доверие такое же. Но если приходится измерять сигналы другой формы - тогда конечно. Я всего лишь озвучил вывод, сделанный на основе личного радиолюбительского опыта - дома RMS-вольтметр не нужен. Как и генератор сигналов произвольной формы.

[SM898]

Генератор произвольной формы,согласен,дома ни к чему,а вот функциональный(синус,прямо-
угольник,треугольник) иногда бывает очень полезен.У меня сделан на МАХ038,до 10 Мгц,очень
замечательная штука,может работать и как генератор импульсов и как низкочастотный ГКЧ. Не раз выручал,хотя,по правде сказать,на высоких частотах форма сиг-
нала не очень хорошая,да ина низких к.н.и. высоковат,но я с этим смирился.Достоинства пере-
вешивают недостатки. А с низким к.н.и. у меня другой генератор,но до 100 кгц,к.н.и 0.02-0.05%.

[Леонид Иванович]

Всё верно. Самые востребованные самодельные приборы - генератор синуса и прямоугольников. Это после лабораторного источника питания. Значительно реже нужен частотомер. Осциллограф вряд ли целесообразно делать самому, как и вольтметр/амперметр/омметр - для радиолюбителя хватает китайского тестера. Вот чего иногда сильно не хватает - это генератора ВЧ. Даже было взялся его конструировать (http://www.cqham.ru/forum/showthread.php?t=20953), но воз и ныне там. По крайней мере, время потратил бы в первую очередь на такой генератор, и только потом на вольтметр. Хотя признаюсь честно, сделать точный вольтметр иногда тянет, но при этом отдаю себе отчет, что большую часть времени он будет стоять мёртвым грузом.

[SM898]

Ну,генератор ВЧ я себе сделал давно,больше 20 лет назад.По схеме Скрыпника,т.е. октавный ГУН+
двоичный делитель(первые 2 ступени-100ТМ131)+куча ФНЧ 9 порядка+АРМ+выходной усилитель.
Огорооод...До 100 Мгц,внутрь встроен простенький 4-разрядный частотомер.Послужил он мне долго
и хорошо,до тех пор,пока не завёл себе Г4-151,после чего стал неактуален.Теперь стоит на полоч-
ке,пылится.Конечно сейчас,при современных технологиях принцип построения довольно наивный,
но работает нормально до сих пор.Кстати, Г4-151 сделан,практически по такому же принципу.

PS.С большим интересом следил за развитием Вашей темы генератора ВЧ.С нетерпением ждал вари-
антов реализации в железе,с удовольствием бы повторил. Даже были мысли о модернизации с целью
расширения частотного диапазона.Но всё свелось к одной говорильне.Очень жаль.

[Леонид Иванович]

Проект ВЧ-генератора не заброшен, а временно приостановлен. Просто жизнь пошла тяжелая, денег нет, приходится их зарабатывать работой строителя. По вечерам не до радиолюбительства, сил хватает только на Интернет. Что касается частотного диапазона, то моя цель была перекрыть максимум "двойку", еще желательно и спецсвязь, а это примерно 180 Мгц. При условии некоторого разгона DDS это получится. Дальнейшее расширение диапазона можно сделать разными способами. Самый простой - это замена чипа DDS чем-то более скоростным, например, AD9912, но это очень дорого. Можно умножить выходную частоту DDS, что изящно получается на трансформаторах со средней точкой и двух диодах. Но затем потребуется фильтр, плюс коммутация всего этого дела, что усложнит конструкцию. Ну или применить связку DDS + PLL, но тогда тоже потребуется набор ГУН и/или фильтров. Это сложно, планировалось сделать в первую очередь простой генератор. Ближе к зиме постараюсь вернуться к этому проекту, большинство комплектующих уже собрал по людям, так как купить их у нас невозможно.

[SM898]

Я предполагал применить PLL,например ADF4213,а в качестве опоры-DDS.Меня интересует
диапазон 0.5-3 Ггц. ГУНы на эти диапазоны у меня есть,я на них делаю АЧХометр,синтеза-
тор есть тоже,рядышком на плате стоит.Почему бы не сделать дополнительный режим ГСС.
Вот только опоры пока нет.
Ну а ниже 0.5Ггц можно и умножением.

[Леонид Иванович]

Это совсем другой диапазон, другой прибор получается. Мне такой ни к чему, никогда с такими высокими частотами не работал. Максимум - делал измерительные комплексы примерно до 200 МГц.

[SM898]

Дык...Вас же никто не просит делать"другой" прибор.Лично меня(не буду расписываться за
других) интересует именно Ваш вариант, 150-180 Мгц,только что бы он был с АМ,ФМ,и ИМ
модуляцией и с точной установкой частоы.Больше ничего не требуется.Остальное сам дора-
ботаю.

[Леонид Иванович]

Надеюсь, что в будущем найдется время довести проект до завершения.

[Andrew Martin]

Как собираетесь стабилизацию выходного уровня делать? В советских приборах это делалось не очень красиво, особенно по части исполнительного элемента системы регулировки. Что сейчас актуально в этом деле?
Мне кажется,что терморезисторы прямого подогрева (как в Г4-158) уже отжили своё, да и изменением режима транзисторов выходного усилителя уже никто не регулирует. Что же тогда? Аттенюатор на PIN-диодах, или двухзатворный ПТ (до 100МГц)?

[Леонид Иванович]

Регулировка уровня делается в DDS цифровым способом.

[SM898]

А хватит ли в синтезаторе диапазона регулировки.Если мне не изменяет склероз,Вы там собира-
лись регулировку вых. уровня делать.А тут ещё и АРМ.По моему,там совсем небольшой диапазон
регулирования, и к тому же дискретный.

PS.Кстати,а нельзя ли 9951(52,54) разогнать до Fref-500 Мгц.Тогда выходную частоту можно бы-
ло бы сделать около 200 Мгц.Согласитесь,цифра 200 гораздо круглее,чем 160-180.Считать легче.

[Леонид Иванович]

А хватит ли в синтезаторе диапазона регулировки.

Диапазон там от нуля и до максимума с 14-разрядной точностью, только при этом ухудшается спектр выходного сигнала, так как используется меньшее число разрядов ЦАП. Я не собирался использовать глубокую цифровую регулировку, а только в диапазоне, скажем, 0..-10dB. А дальше ступенчатым аттенюатором. Ну а для нужд АРУ, думаю, хватит.

нельзя ли 9951(52,54) разогнать до Fref-500 Мгц.

Пишут, что можно почти до 750. Именно поэтому я собираюсь клок DDS делать на PLL ADF4360.

Согласитесь,цифра 200 гораздо круглее,чем 160-180.Считать легче.

С расширением диапазона согласен. Но не понимаю, зачем нужна круглая цифра. Что считать?